一種高效散熱的轉(zhuǎn)子及使用該轉(zhuǎn)子的電渦流緩速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高效散熱的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括一支撐面以及一工作面，該支撐面與該工作面之間包括若干筋片，相鄰兩個筋片和該支撐面及工作面構(gòu)成一通風(fēng)風(fēng)道，該通風(fēng)風(fēng)道內(nèi)包括一散熱元件，用于增大散熱面積。本發(fā)明同時公開一種使用該轉(zhuǎn)子的電渦流緩速器。
【專利說明】一種高效散熱的轉(zhuǎn)子及使用該轉(zhuǎn)子的電渦流緩速器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車輔助制動裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高效散熱的轉(zhuǎn)子及使 用該轉(zhuǎn)子的電渦流緩速器。

【背景技術(shù)】
[0002] 汽車輔助制動裝置的作用是在不使用或少使用行車主制動器（如剎車片）的情況 下，使車輛行駛速度降下來或保持穩(wěn)定，但不能將車輛緊急制停，這種作用稱為緩速作用。 輔助制動裝置，可以不使用主制動器就能減緩車輛行駛速度，增強車輛的安全性。現(xiàn)有技術(shù) 中常用的汽車輔助制動裝置可以被分為發(fā)動機緩速器、發(fā)動機排氣輔助制動裝置、電渦流 緩速器、液力緩速器。
[0003] 其中，電渦流緩速器的工作原理是，工作時相向勵磁線圈通直流電流，在定子、氣 隙、轉(zhuǎn)子盤之間構(gòu)成回路。當(dāng)轉(zhuǎn)子盤運動時會引起磁通量變化，從而在轉(zhuǎn)子盤上產(chǎn)生電渦 流，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子盤上的電流回路切割定子產(chǎn)生的磁力線而產(chǎn)生電磁力，其方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 的方向相反，電磁力的合力沿轉(zhuǎn)子盤周向形成一個與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的制動力矩。同時 渦流在具有一定電阻的轉(zhuǎn)子盤內(nèi)部流動時，會產(chǎn)生熱效應(yīng)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子盤發(fā)熱，這樣車輛行 駛的動能就通過感應(yīng)電流轉(zhuǎn)化為熱能，并通過轉(zhuǎn)子盤將熱量散發(fā)掉，從而實現(xiàn)汽車的減速 和緩速。
[0004] 電渦流緩速器由于電磁場原理工作，本身沒有機械磨損.具有制動效能高、響應(yīng) 快、制動力矩大等技術(shù)特點。當(dāng)電渦流緩速器持續(xù)工作時，由于電渦流在轉(zhuǎn)子盤內(nèi)部不停地 流動，產(chǎn)生的熱效應(yīng)會影響電渦流緩速器的工作性能。據(jù)實驗可知，當(dāng)電渦流緩速器持續(xù)工 作時，如圖1中所示的轉(zhuǎn)子工作面201的最高溫度可達(dá)700攝氏度，轉(zhuǎn)子支撐面202的最高 溫度可達(dá)400攝氏度。當(dāng)轉(zhuǎn)子溫度過高時，會導(dǎo)致電渦流緩速器扭矩下降，下降幅度甚至可 達(dá)額定制動力矩的50%左右，引起制動性能的衰退，即發(fā)生熱衰退現(xiàn)象。過大的溫度升高 不僅使其制動性能下降，而且影響車輛的安全行駛，因此控制最大溫升平衡點成為電渦流 關(guān)鍵技術(shù)之一。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中最常見的兩種電渦流緩速器散熱技術(shù)為風(fēng)冷和水冷。如專利 CN2831600Y和CN201439311U中所公開的風(fēng)冷技術(shù)為在電渦流緩速器的定子上增加若干散 熱片。如圖2中所示，圖2是現(xiàn)有技術(shù)中所使用的電渦流緩速器的定子的結(jié)構(gòu)示意圖。多 個散熱片205呈順時針或逆時針方向等距離分布于轉(zhuǎn)子的支撐面202上，因此兩個臨近的 散熱片205和轉(zhuǎn)子支撐面202和轉(zhuǎn)子工作面201之間形成一個通風(fēng)道203。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時散 熱片205隨之轉(zhuǎn)動，其作用類似于風(fēng)扇扇葉，用于排出轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的熱。該技術(shù)方案中存在 的技術(shù)缺陷為，轉(zhuǎn)子散熱面積有限，散熱速度過慢，散熱效果不佳。
[0006] 有鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)中亟需要一種新的高效散熱的轉(zhuǎn)子，能迅速降低電渦流緩速 器的工作溫度，避免扭矩下降的情況發(fā)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種新的高效 散熱的轉(zhuǎn)子，能迅速降低電渦流緩速器的工作溫度，避免扭矩下降及失磁現(xiàn)象的發(fā)生。
[0008] 本發(fā)明公開一種高效散熱的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括一支撐面以及一工作面，該支撐面 與工作面之間包括若干筋片，相鄰兩個筋片和該支撐面及工作面構(gòu)成一通風(fēng)風(fēng)道，該通風(fēng) 風(fēng)道內(nèi)包括一散熱元件，用于增大散熱面積。
[0009] 更進(jìn)一步地，該散熱元件為一金屬片，該散熱元件與該通風(fēng)風(fēng)道焊接相連。該金屬 片由含銅或含鋅或含鋼的金屬制成。
[0010] 更進(jìn)一步地，該散熱元件與該相鄰兩個筋片及支撐面及工作面各通過一個焊點連 接。該散熱元件形成一內(nèi)切的兩個圓形。
[0011] 更進(jìn)一步地，該散熱元件在該相鄰兩個筋片及支撐面及工作面上分別具有兩個焊 點。該散熱元件在該通風(fēng)風(fēng)道形成一正八邊形。
[0012] 更進(jìn)一步地，該散熱元件在該支撐面及工作面上分別具有大于等于2個焊點。該 散熱元件在該通風(fēng)風(fēng)道內(nèi)形成若干矩形。
[0013] 本發(fā)明同時提供一種電渦流緩速器，包括：一定子，位于定子上的鐵芯，以及如上 文任一項所述的轉(zhuǎn)子。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明所提供的高效散熱的轉(zhuǎn)子及使用該轉(zhuǎn)子的電渦流緩速 器，能有效增大轉(zhuǎn)子的散熱面積。再次，通過在轉(zhuǎn)子的通風(fēng)風(fēng)道處額外增加散熱元件的方 式，可以使該轉(zhuǎn)子適用于任何型號的電渦流緩速器，大大增強其技術(shù)適應(yīng)性。最后，由于該 散熱元件由薄金屬片制成，厚度與轉(zhuǎn)子鑄造筋片相比幾乎可以忽略不計，因此不會影響攜 帶巨大熱量的氣流從通風(fēng)風(fēng)道中快速經(jīng)過。本發(fā)明所提供的高效散熱的轉(zhuǎn)子及使用該轉(zhuǎn)子 的電渦流緩速器，能有效避免因轉(zhuǎn)子自身發(fā)熱所產(chǎn)生的溫度過高，導(dǎo)致出現(xiàn)扭矩下降和失 磁現(xiàn)象的產(chǎn)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了 解。
[0016] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中所使用的電渦流緩速器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中所使用的電渦流緩速器的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中所使用的電渦流緩速器的轉(zhuǎn)子的周向截面示意圖；
[0019] 圖4是本發(fā)明所提供的電渦流緩速器的轉(zhuǎn)子的周向截面示意圖。
[0020] 主要圖示說明
[0021] 100-定子 200-轉(zhuǎn)子
[0022] 201-轉(zhuǎn)子工作面 202-轉(zhuǎn)子支撐面
[0023] 203-通風(fēng)道 204-法蘭
[0024] 205-轉(zhuǎn)子筋片 206-散熱元件
[0025] 207-焊點

【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的一種具體實施例的高效散熱的轉(zhuǎn)子及使用該轉(zhuǎn) 子的電渦流緩速器。然而，應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明理解成并不局限于以下描述的這種實施方式，并且 本發(fā)明的技術(shù)理念可以與其他公知技術(shù)或功能與那些公知技術(shù)相同的其他技術(shù)組合實施。
[0027] 在以下描述中，為了清楚展示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及工作方式，將借助諸多方向性詞語 進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)將"前"、"后"、"左"、"右"、"外"、"內(nèi)"、"向外"、"向內(nèi)"、"上"、"下"等詞 語理解為方便用語，而不應(yīng)當(dāng)理解為限定性詞語。此外，在以下描述中所使用的"X向"一 詞主要指與水平向平行的方向；"Y向"一詞主要指與水平向平行，且與X向垂直的方向；"Z 向"一詞主要指與水平向垂直，且與Χ、γ向均垂直的方向。
[0028] 由于電渦流緩速器的工作原理是在定子磁極、氣隙和前后轉(zhuǎn)子盤之間構(gòu)成回路。 磁極磁通量的大小與勵磁線圈的匝數(shù)以及所通過的電流大小有關(guān)。當(dāng)電渦流緩速器工作 時，轉(zhuǎn)子溫度過高，會導(dǎo)致電渦流緩速器的電阻增加，由此產(chǎn)生的電流減小，電渦流緩速器 的扭矩下降。另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)子溫度過高時達(dá)到居里點（the Curie temperature)時，原來 的導(dǎo)磁材料變成順磁體，與磁疇相聯(lián)系的一系列鐵磁性質(zhì)（如高磁導(dǎo)率、磁滯回線、磁致伸 縮等）全部消失，相應(yīng)的鐵磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率轉(zhuǎn)化為順磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率。這樣的特性是源于 金屬導(dǎo)磁材料的自我保護(hù)的特性，當(dāng)電渦流緩速器的溫度升高，其電阻率升高，所產(chǎn)生的 電渦流減?。划?dāng)電渦流減小，溫度隨之降低，電阻率降低，電渦流隨之增大。如此循環(huán)往 復(fù)，達(dá)到一種臨界平衡狀態(tài)。這樣的結(jié)果是電渦流緩速器的扭矩降低，形成了熱衰退現(xiàn)象。
[0029] 現(xiàn)有技術(shù)中為了盡可能增加散熱效率，通常采用的做法是增加轉(zhuǎn)子筋片的數(shù)量， 但是這樣做的直接后果是導(dǎo)致通風(fēng)道變窄，熱風(fēng)不能迅速離開轉(zhuǎn)子表面。
[0030] 本發(fā)明的目的在于提供一種高效散熱的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子能最大限度地增加轉(zhuǎn)子的散 熱面積，在不改變現(xiàn)有技術(shù)中所使用的電渦流緩速器的情況下，本發(fā)明可以被使用在任一 規(guī)格和品種上的電渦流緩速器。
[0031] 本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)子，在每一風(fēng)道處增加一散熱元件，該散熱元件由金屬薄片組 成。通常而言，該金屬薄片可以是由銅、鋅或鋼制成的薄片。金屬薄片位于風(fēng)道內(nèi)，由于該 金屬薄片的厚度非常薄，因此不會降低熱風(fēng)從風(fēng)道中排出的速度。當(dāng)熱風(fēng)從風(fēng)道中流出時， 經(jīng)過該金屬薄片，熱量會更快地被散發(fā)出去。與現(xiàn)有技術(shù)所使用的緩速器相比較，當(dāng)散熱面 積增加一倍時，溫度下降50 %。
[0032] 圖4是本發(fā)明所提供的電渦流緩速器的轉(zhuǎn)子的周向截面示意圖。如圖4所示，圖4 中提供了實現(xiàn)本發(fā)明所提供的技術(shù)方案的三種較佳實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道， 該實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，實際應(yīng)用過程中并不以該三種實施方式為限制。 圖4中的左圖是本發(fā)明所提供的第一種實施方式，在本實施方式中，薄金屬片206通過四點 焊接的方式固定在該通風(fēng)道內(nèi)，其中兩個焊點207位于相鄰的兩個轉(zhuǎn)子筋條，另外兩個焊 點207分布于轉(zhuǎn)子工作面201和轉(zhuǎn)子支持面202上。為了進(jìn)一步增加散熱面積，薄金屬片 206還包括一金屬散熱片，該金屬散熱片的焊點與薄金屬片206的其中一個焊點重合。
[0033] 第二種實施方式中，與第一種方式相比較，薄金屬片206與通風(fēng)道203之間的焊點 207增加了一倍。如圖4中所示，為了最大范圍內(nèi)增加散熱面積，第二實施方式中，薄金屬 片206幾乎呈一正八邊形。這樣做的好處在于，該散熱元件與通風(fēng)道203之間的結(jié)構(gòu)為一 對稱式結(jié)構(gòu)，當(dāng)電渦流緩速器急速旋轉(zhuǎn)時，即使產(chǎn)生巨大的氣流，該氣流也能順利地平穩(wěn)地 流經(jīng)該通風(fēng)道203。
[0034] 第三種實施方式中，薄金屬片206與通風(fēng)道203之間的連接方式再次發(fā)生改變。 在該實施例中，薄金屬片206與轉(zhuǎn)子工作面201和轉(zhuǎn)子支撐面202之間各有至少2個焊點 207。與第二實施方式相比較，第三實施方式的薄金屬片與通風(fēng)道203之間的焊點207的焊 接面積更大，更容易承受更強的氣流。
[0035] 在另一種較佳實施方式中，薄金屬片和通風(fēng)道之間不采用焊接的方式固定，而是 另用卡扣，或者是在通風(fēng)道上預(yù)先鑄造若干凸點的方式，使薄金屬片與通風(fēng)道固定。
[0036] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明所提供的高效散熱的轉(zhuǎn)子及使用該轉(zhuǎn)子的電渦流緩速 器，能有效增大轉(zhuǎn)子的散熱面積。再次，通過在轉(zhuǎn)子的通風(fēng)風(fēng)道處額外增加散熱元件的方 式，可以使該轉(zhuǎn)子適用于任何型號的電渦流緩速器，大大增強其技術(shù)適應(yīng)性。最后，由于該 散熱元件由薄金屬片制成，厚度幾乎可以忽略不計，因此不會影響攜帶巨大熱量的氣流從 通風(fēng)風(fēng)道中快速經(jīng)過。本發(fā)明所提供的高效散熱的轉(zhuǎn)子及使用該轉(zhuǎn)子的電渦流緩速器，能 有效避免因轉(zhuǎn)子自身發(fā)熱所產(chǎn)生的溫度過高，導(dǎo)致出現(xiàn)扭矩下降和失磁現(xiàn)象的產(chǎn)生。
[0037] 本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實施例，以上實施例僅用以說明本發(fā)明 的技術(shù)方案而非對本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過邏輯分析、推理 或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種高效散熱的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括一支撐面以及一工作面，所述支 撐面與所述工作面之間包括若干筋片，相鄰兩個筋片和所述支撐面及工作面構(gòu)成一通風(fēng)風(fēng) 道，所述通風(fēng)風(fēng)道內(nèi)包括一散熱元件，用于增大散熱面積。
2. 如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述散熱元件為一金屬片，所述散熱元件固 定于所述通風(fēng)風(fēng)道內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述散熱元件與所述相鄰兩個筋片及支撐 面及工作面各通過一個固定點連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述散熱元件形成一內(nèi)切的兩個圓形。
5. 如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述散熱元件在所述相鄰兩個筋片及支撐 面及工作面上分別具有兩個固定點。
6. 如權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述散熱元件在所述通風(fēng)風(fēng)道形成一正八 邊形。
7. 如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述散熱元件在所述支撐面及工作面上分 別具有大于等于2個固定點。
8. 如權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述散熱元件在所述通風(fēng)風(fēng)道內(nèi)形成若干 矩形。
9. 如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述金屬片由含銅或含鋅或含鋼的金屬制 成。
10. -種電渦流緩速器，其特征在于，包括：一定子，位于定子上的鐵芯，以及如權(quán)利要 求1至9任一項所述的轉(zhuǎn)子。
【文檔編號】B60L7/28GK104113183SQ201410362667
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】劉增崗 申請人:泰樂瑪汽車制動系統(tǒng)（上海）有限公司